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点目标检测是光电信息获取和探测研究领域与图像处理研究领域的重点、难点和热点。在交叉理解光电信息获取和探测理论与图像处理理论的基础上，本文紧紧围绕点目标检测相关特性、概念、理论和技术展开研究。
研究了点目标图像特性，根据概率统计理论，分析了点目标信噪比与检测概率和虚警概率三者的关系，单帧与多帧检测概率的关系以及单帧与多帧虚警概率的关系。
研究了基于空间滤波的背景预测算法，指出了用于点目标检测的空间滤波模板的目标窗口和背景窗口的选取依据。研究了数学形态学基本理论以及基于灰值形态学的点目标检测算法，针对形态学图像处理中结构元素的优化选取问题，重点分析和对比了结构元素的选取对不同的背景成分和点目标特性所产生的不同的处理性能，为结构元素的选取提供了一种分析方法。在此基础上，研究了空间滤波和灰值形态学融合的点目标检测算法，充分利用来源于不同理论的检测算法的互补性，可为不同检测算法的有机结合和提高检测性能提供参考。
研究了基于非均匀性的点目标图像数学模型，为分析非均匀性对点目标检测的影响提供了理论依据。利用该模型，数学分析了非均匀性对点目标检测的影响，推导和对比了未考虑非均匀性、考虑单独由线性响应引起非均匀性和考虑单独由非线性响应引起非均匀性的点目标检测。实验了非均匀性对点目标检测的影响，从信噪比、检测概率和虚警概率角度分析了非均匀性对检测性能的降低程度。定量评价了非均匀性对点目标检测的影响程度，得到了具有应用价值的定量结果。
本课题的研究有助于进一步理解点目标检测的相关内容，掌握点目标检测理论与实验数据综合分析方法，了解非均匀性对点目标检测影响的分析方法和定量结果，为探测系统的应用提供了参考。